ZESZYTY N A UK O WE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ
Seria: INFO R MA TY KA z. 7 Nr kol. 809
________ 1984
Henryk BI E SIA DA Oerzy KUC HA RC Z Y K Wojciech PETRYKOWSKI Ewa ST A RZ E WS K A -K A RW A N
Instytut Inf ormatyki Czasu Rzec zyw is te go Politechniki śląskiej
SYSTEM G RO M AD Z E NI A I SELE KCO I DA NYCH O WST RZ ĄS ACH WYSTąPUOĄ CY CH W KOP AL NIA CH WĘ G LA KAMIENNEGO Część II. Pr ogramy użytkowe systemu
S t r e s z c z e n i e . W prs cy prz ed stswiono możliwo śc i użytkowe systemu gromad ze nia i selekcji danych o ws trz ę s ac h wy s t ępu ją cy ch w kop al niach węgla kamiennego.
Opisa no repertuar i sposób realizacji operacji ns zbiorach da nych.
Szczagó ln ę uwagę zwróc on o na organizację dialogu użytkownika z systemem.
1. W ST ą p
Praca nin iejsza prezentuje funkcje programów systemu TEKTONIKA. Cel tworzenia tego systemu 1 ogólnę Jego cha ra kterystykę przedstaw io no w pra
cy [i].
Pr zyp omn ij my krótko, że zadaniem systemu Jest gromadzenie danych o wstrzęsach i kopalniach na których rejestrowane sę w s tr z ę ay oraz um o żl i wienie uży tk ow n i ko m selekcji (a dokładniej zliczania) danych sp eł n i aj ą cych okr eś lo ne kryteria.
W p ra cy [l] prze ds taw io no szczegółowo strukturę zbior ów systemu T EKT O
NIKA oraz z as ady dostępu do tych zbiorów.
Pre ze ntowane w niniej szy m artykule op rogramowanie podzielić można fun
kcjonalnie na dwie części:
1) p ro gr am y umożliwiajęce ak tu alizację zbio ró w danych i drukowanie ra
portów o ich zawartości; a więc pro gra my za pew niające utrzymanie bazy da nych systemu,
2) program re al izu ją cy zadania selekcji danych o wst rz ąsa ch (nazywa
nych badaniami).
Obie gr up y pr ogr am ów oparte są na rozbudowanym dislogu z uż yt k o wn i kiem, stąd też a rt yku ł rozpoczyna omówienie og ólnych za sa d tego dialogu.
2. KOŃ CE PCD A DIALO GU U Ż YTK OW NI KA Z SY STE M EM
Calem autor ów koncepcji dialogu uż ytkownika z systemem było umożliwie
nie wy go dn eg o i ef ektywnego wy k orz ys ta nia systemu zarówno przez początku
jących, Jak i za aw ans ow an ych w dziedzinie informatyki.
Biorąc pod uwagę cha ra kt er re alizowanych zadań, w opi sy wa nym systemie można wy dz iel ić dwie z as adn ic zo różno części opisane we wstępie.
Pierwsza część systemu, dająca mo żl iwość zakładania baz y danych, jej aktuali zo wan ia i wykon ywa ni a wy d ru k ó w zawarto śc i zbiorów, wykorzystywane będzie pr zyp uszczalnie przez uży tkownika p rz yz wy cza jo ne go do pracy ze sprzętem informatycznym.
Zupełnie inaczej wygl ąd a sprawa w y ko rz ys tan ia drugiej części systemu.
Część ta wy kor zy st ywa na będzie przez sp ecjalistów z d z ie dz in y -górnictwa, dla których sprzęt komput ero wy i Jego oprogra mo wan ie stanowią Jedyni e po
mocnicze narzędzie. Trudno zakładać, by uży tk ow nik ten po siadał duże do
świadczenie w pracy z systemami komputerowymi. Nie można też żądać, by poprzedził on pierwszą sesję z systemem długą 1 nurzącą lekturą dokumenta
cji systemu. Ta część systemu powinna ułatwić, a nawet uatrak cy jn ić pro
ces poznawania możliwości systemu. 2 myślą o p ot en cj aln ym użytko wn ik u sy
stemu za pro j e kt o w an o koncepcję dialo gu różniącą się w obu częściach sys
temu. W cz ęści drugiej zastos owa no szereg mechanizmów, z których zrezyg
nowano w części pierwszej bądź też z ast os ow ano Je w nieco okrojonej po
staci.
Me ch an i z my te powinny ma ksymalnie ułatwić proces "uczenia się" lub "przy
pominania sobie" mo żl iwo śc i systemu, nie stanowiąc j ed noc ze śni e zbytecz
nego balastu dla korzyst ają ce go z systemu, który nabył Już pewne go do
świadczenia.
Pie rw szy m za st os o w an y m w systemie ułatw ien ie m Jest mec hanizm tzw. pod
powiedzi. Gdy w trakcie pracy z systemem użytkownik nie wie, jakiej akcji w danym momencie wymaga system, może zażądać podpowiedzi. Za d an ie to syg
nalizuje się za pomocą ok re śl one go znaku specj aln eg o (na kl awiaturze mo
nitora ekranowego). Ueśli podpowiedź zawiera wy sta r c za j ą cą dla użytkowni
ka ilość informacji, po de jmuje on konieczną akcję i kontynuuje pracę. Gdy natomiast udzielona przez system podpowiedź nie wyja śn ia wszystkiego, moż
na zażądać pod powiedzi kolejnej. Póki repertuar podpo wie dz i przewidzia
nych przez projektanta dla danej sytuacji nie uleg nie wycz erp ani u, sys
tem wyp ro w ad z a je po kolejnych żądaniach uż ytkownika na monitor. Po osta
tniej podpo wi edz i ewentua ln e kolejne żądania uży tkownika po wodują Już tyl
ko wy p row ad za nie komunikatu o koni ecz no śc i podjęcia samodzielnej akcji.
Op is an y me ch anizm podpow ie dzi zas to s ow a no w obu częściach systemu, przy czym w częśc i drugiej - w postaci bardziej rozbudowanej.
Kolejne ułatwienie zastos ow an a w części dialogowej systemu dotyc zy sy
tuacji, w których użytkownik szczególnie mocno naraż on y Jest na możliwość pop ełniania błędu bądź efekt ew e nt ual ne go błędu Jest w yj ą tko wo dotkliwy.
System groma dz e ni e 1 selekcji danych o wstrząsach. 125
Duże praw do po dob ie ńs two popełnienia błędu występuje, gdy system oc ze kuje większej ilości da nych w jednej porcji, np. wa r toś ci kilkunastu pól rekordu. W ów cz as po w pr owa d z en i u przez użytkownika całej porcji danych, system wyp ro w ad z a Ję na ekran monitora i dopiero po ponownym za ak c e pt o waniu poddaje się ję przetwarzaniu.
Rozwię za nie to stosuje się w pierwszej części systemu, w trakcie op e racji zmi eni aj ęc ych zawartość bazy danych.
W czasie selekcji danych spełniających określone kryteria (przy k or z y
staniu z drugiej części systemu) ew en tua ln y błęd użytkownika nie powoduje skutków nieodwracalnych. Oeżsli użytkownik zdefiniuje badanie poprawne z punktu widz eni a systemu (tzn. żadna z licznych procedur di ag nostycznych nie wykryj e błędu), ale błędne, jeśli uwzględnić Jego intencje, to j e d y nym skutkiem będzie ni ep otrzebne przetwarzanie danych. Wy niki wypraco wa ne przez system nie zostanę wykorzystane.
Ab y um oż liw ić uniknięcie z b yte cz ne go p r z e t w a r z a n i a , w sytuacji gdy użytkownik zsuważy po pe łni on y błęd jeszcze w fazie de fin iowania badania, wprowa dz ono mo żliwość przerwania owego de fi niowania badania w dowolnym momencie i rozpoczęcie go "od nowa". Potrzebę ponownego rozpoczęcia d e f i niowania badania zgłaszB się za pomocą odpo wi ed nie go zneku specjalnego.
Ide nt yc z ny skutek można by uzyskać usuwając odpowie dn i fragment z pa mięci operacyjnej i sprowadzając go ponownie. Zm usza to Jednak uż y tk ow ni ka do dodatk ow eg o posługiwania się zleceni ami systemu operacyjnego, a po
nadto powoduje, iż nie można wy ko rz yst ać tej części parametrów badania, które zost ały wprowa dz one poprawnie.
W przy ję tym ro związaniu wpr ow a dz o n o do dat ko wy znak specjalny, którego użycie sygnalizuje, że wcześniej w pr owa dz on a warto ść parametru pozostaje dla kol ejnego badania nadal aktualna, ów znak sp ecj al ny jest szczególnie wygo dn y przy realizacji wielu badań, dla których zmienia się warto ść tyl
ko nielic zn ych parametrów. W ów cz as zamiast żmudnego wypisy wan ia dla ko
lejnych badań w ar to ści ws zy stk ic h parametrów, podaje się tylko wart oś ci zmieniające się. Pozostałe par ametry "kwituje się" znaki em specjalnym.
2 możliwo śc i takiej można również skorzystać w przypadku błędnie z d e f i niowanego badania. Wp rowadza się tylko wart ośc i błędnie podanych p ar ame trów, poprawno ść pozost ał ych sy gnalizuje się przez uż ycie znaku s pe cj al nego.
Wydaje się, że opis any repertuar funkcji specjalnych, wywo ływ an yc h za pomocą odpowi ed nic h znaków, uzupełn io ny o bogatą diagnos ty kę wszyst kic h wp rowadzanych w ar t o śc i umożliwia wygodne 1 efektywne wyk orz ys ta nie sys te mu przez każdego użytkownika.
3. WP ROW A D ZA N I E DANYCH I S PO RZ ĄD ZAN IE RAPOR TÓ W DLA Z B I O R Ó W O ST AŁE 3 W I E L KOŚCI (KOPALNIE, WYROBISKA, STANOWISKA)
Two rzenie (inicjację), zmianę zaw ar to ści oraz raportowanie zawartości z b ior ów um ożliwia program DOSTĘP, sta no wl ęcy integralnę część systemu TEK
TONIKA.
Po Jego uruchomieniu użytkow nik w yb ie ra zbiór, na którym chce op er o
wać, po czym program pyta o funkcję. Przez "funkcję" rozumie się Jedno ze z l e c e ń :
- inicjacja zbioru, - dopisy wan ie rekordu, - uauwania rekordu, - akt ua lizacja rekordu,
- odczyt części zbioru na monitor, - drukowania cz ęści zbioru,
- drukowanie ca łego zbioru.'
Trzy ostatnie funkcje można realizować również dla zbioru WSTRZĄSY.
Zarów no wyb ór zbioru. Jak i wy bór funkcji polega na podaniu p rz yp is a
nego im kodu cyfrowego. Wprowa dz on a wart oś ć testowana Jest na poprawność zakresu i dop uszczalność funkcji dla zbioru. Oażeli zamiast kodu zbioru lub kodu funkcji w p ro wa dzi się znak "?~, uzyskuje się w y świ et la nie na e- kranla zastawienia od powiednich kodów 1 ponowienie pytania o danę.
Wyżej wy mi en i o ne funkcje można podzlalić na dwie grupy:
- zmiana zawarto śc i zbior ów stałych (inicjacja, dopisywanie, usuwanie, ak
tualizacja) ,
- odczyt i wy druk danych za wszyst ki ch zbiorów.
3.1. Zmiana zawartoś ci zbioró w
3.1.1. I n i c j a c j a z b i o r u
Zało że nie na dys kietce zbioru o określonym rozmiarze polega na zapisa
niu (po Jego pierwszym otwarciu) tylu rekordów, ile dany zbiór aa liczyć maksymalnie. Rekor dy te eę wstę pni e zerowane. A b y uniknęć przypadkowego zn iszczenia zbioru Już zapełn io neg o danymi po wy br an iu funkcji “inicj a
cja", program żęda jej potwierdzenia.
3.1.2. D o p i s y w a n i e r e k o r d ó w
Program D OS T Ę P wyś wietla kolejno na ekranie monitora na zw y pól (odpo
wiednie dla wy b r ane go zbioru) i czeka na wp ro wad za ni e danych. Wprowadzona wartość każdego pola sprawdzana Jest ze wzglę du na nałożona na nlę w a r u n ki (typ pola, dopuszczalne wartości), w przypadku ich nie spełnie ni a po
nownie w yś wie tl an a Jaet nazwa pola 1 program czeka na wa rt ość poprawnę.
System gromadzenia i selekcji danych o wstrzęsach.. 127
Sko mp letowany rekord zap is yw any Jest (po akcept acj i użytkownika) na dy
skietkę.
Dopisywania do zbioró w ST AN OWI SK A i W Y R0 8 IS K A możliwe Jest Jedynie w t e dy, gdy informacje o określonej kopalni został y wcześniej wprow ad zon e do zbioru KOPALNIE.
3.1.3. U s u w a n i a r e k o r d ó w
Rekord, który ma być usunięty, określa eię przez podanie klucza w ł a ś ciwego danemu zbiorowi (nazwa kopalni; nazwa kopalni - numer wyrobiska;
nazwa kopalni - nuaer stanowiska). Z a wa rt ość wsk az an ego rekordu Jest w y świetlana na ekranie monitora; po twierdzanie usunięcia rekordu powoduje wyzerowanie Jego pól. O ed nor az ow o można usunęć tylko Jeden rekord.
3.1.4. A k t u a l i z a c j a r e k o r d ó w
Rekord, który ma być aktualizowany, określa się przez podanie klucze Jsk w przypadku usuwania.
Na ekranie monitora w yś wie tl an a eę nazwy pól wra z z aktualnymi w a r t o ś ciami danych. Dane te można akceptować, zmien ić plezęc nowe w a r t o ś c i , zre
zygnować z a k tu al iz acj i rekordu lub poprosić o podpowie dż kodów funkcji (akceptacja, rezygnacja, podpowiedż).
Przed za pi san ie m na dyskietkę rekord wy świ e t la n y Jest na skrania m on i tora, Jago akceptacja de cyduje o zapisie ne dyskietkę lub o powrocie do poczętku aktualizacji.
Aktualizację możno powtarzać wielo kr ot nie , definiując rekordy przez po danie kluczy.
3.2. Odczyt 1 wydru k danych
Odczyt polega ne w yś wi etl an iu wy b r ane go rekordu (rekordów) na ekranie aonitora, zaś wy dr uk na wyd ru k ow a ni u wy bra ne go rekordu (rekordów) na d r u karce.
Rekordy wy św iet la ne sę w układzie kolumnowym (nazwa pola - w a r t o ś ć ) , zaś drukowana w układzie tabelaryc zn ym (wspólny nagłówek - wartość).
Wyboru rekordu (rekordów) dokonuje się przez podanie nazwy kopalni, a w przypadku zbioró w WY R OB I S K A i ST A NO W IS K A również numerów wy r ob isk (sta
nowisk). Przy czym możliwe Jest zdef in iow an ia pewnego obszaru od ...
. . . .
Możliwe Jest sekwen cyj ne przeględenle (odczyt 1 wydruk) zbiorów.
4. WPR OW AD Z A NI E DANYCH DO Z B IO R U W S TR ZĄ SY
4.1. Koncepcja ogólna
Wp ro wad za ni e danych do zbioru W S TR Z ĄS Y jest Jedna z bardziej skompli- kowanych, niebez pie cz ny ch i czasoch łon ny ch operacji w systemie TEKTONIKA.
Zło żoność Jej wy nika z następują cy ch faktów:
1) pojęcie “wp ro wad za ni e danych" zawiera również w sobie elementy ich aktualizacji,
2) okres prz echowywania danych o ws trz ą s ac h obejmuje Jeden rok, co wpły
wa na ich dużę i l o ś ć ,
3) fizycznym nośnikiem, na którym pa mi ętane sę dane, Jest dysk elas
tyczny; ze w zg lę du na Jego małę pojemność gr omadzenie informacji realizo
wane Jest na kilkunastu dyskietkach,
4) rekordy w zbiorze WS T R ZĄ S Y upo rzę dk ow ane sę w ed ług trzech pól klu
czowych: daty, numeru kopalni, czasu wys tę pl e n ia wstrzęsu, co komplikuje algorytm sortowania oraz utrudnia man ipu lo wa nie danym i w zbiorze,
5) pr ogramy realizujęce opisane dalej al go rytmy wyk or z ys t uj ę dwuezcze- llnowę stację dy sk ów elastycznych, co wymaga częstej wy mi any dyskietek.
W trakcie wp ro wad za ni a (aktualizacji) danych rozróżnić możemy następu- Jęce przypadki:
1. Wszy st ki e nowo wp ro wad za ne dane dotyczę ws t rz ę a ów o datach póź
nie jszych od poprzedn io wprowadzonych. W tym przypadku całość “nowych"
danych zostanie umieszczona za wsz ys tk i m i "starymi" danymi w zbiorze WSTRZĄSY. Oest to przypadek na jp ro sts zy w realizacji i polega na wprowa
dzaniu danych do zbioru roboczego ROBI, a następnie - po uporzędkowaniu - następuje ich wp ro wa dze ni e do głównego zb ioru WSTR ZĄ SY (rys. i).
2. Częściowe nakładanie się dat danych o wstrzęsach. Przypadek ten (zli lustrowany na rys. 2) ma miejsce wtedy, gdy nowo wp row ad za n e dano dotyczj w s tr zę sów wcz eś ni ejs zy ch od ostatnio zapisanego. W tej sytuacji do zbioru roboczego ROBI wpr ow a dz o n e zostaję nowe dane oraz przepis ane ze zbioru W S TR Z ĄS Y stare “za zębiajęce si ę “ z nowymi. Postępowanie takie prowadzi do zmn ie jszenia w zbiorze ROBI miejsca na nowe dane.
Po upo rz ędk ow an iu danych w zbiorze R O B 2 , na stępuje przepisanie ich do zbioru głównego poc zęw sz y od miejsca nakładania. Oeżell obszar nakładanie się danych prz ekraczać będzie rozmiar zbioru ROBI (max połowa dyskietki), aktualizacja zbioru WS T RZ Ą S Y tym sposobem będzie niemożliwa. Na le ży Je wt ed y w yk o n ać według punktu 3.
3. Wpr ow a dz a ni e po je dynczych rekordów z danymi o bardzo odległych de
tach w s t r zę s ów w stosunku do aktualn eg o końca zbioru. Dane tego typu wpro
wadza się do zbior u W ST R Z ĄS Y korzystajęc z wo ln eg o obszaru 100 rekordów, z a re z er wow an ego na końcu każdej dys ki et ki (rya. 3). Nowy rekord wstawiany Jest do środka zbioru poprzez pr zes unięcie w dół odpowiedniej części da
nych dyskietki.
System g romadzenia i se lekcji danych o wstrząsach. 129
DYSWLIEr** POBOC2A
Rys. 1. W pr ow ad zan ie d an ych dotycz ąc yc h w st r ząs ów póżni aj sz ych od po pr ze
dnio w p ro wa dz ony ch
R y s .
DT&ICIETYCA r o b o c z a ZfctesB. WSTC2Ą i,y
®
©
z b i ó r «smoz^ey
M m j ^ L I
2
A C3
A L I S T p o ł ą c z o w y c aDA»oe Moioe f
©
USTAIBWIE OBSZARU M A R LA CA łotB - Si ę. bA^YC-H- * KJA PODSEAkoit ZBIORU DA TO W N IK .
D O L ^ C Z E M Ę bAMYCB D o Z B I O R U G + C S W N E S O
Ak t u a l i z a c j a z b i o r u D A T O W N I K
2. Wpr ow a dz a ni a da nyc h czę śc io wo nak ład aj ęc ych się z poprzed ni o wpro
wadz on y»!
System gromadzenia i selekcji danych o wstrząsach. 131
ZfiiCC. IOOTB2ĄSY
Rys. 3. Wprowa dz an ie rekordów z danymi o bardzo odległych wst rzą sa ch w stosunku do aktualn ego koóca zbioru
4. A kt ua liz ac ja treści poj ed ynczych rekordów. Przypadek ten dotyczy modyf ik acj i za wa rt ośc i po j edy nc ze go rekordu, pod w a ru n k i e m że nie spowo
duje ona zm ia ny położenia rekordu w całym zbiorze. Wy ni ka a t ę d , że aktu
alizacja nie d ot yc zy pól kluczowych. Zawa rt oś ć rekordu Jest odczytywani ze zb ioru głównego, od po wie dn io m o dyf ik ow ana i chowana w to samo miejsce (rye. 4).
Z£>t®R WS TRZĄSY
Rys, 4. Ak tu ali za cj a treści pojed yn cze go rekordu
5. Usuwanie poje dy ncz eg o rekordu. Usuwanie rekordu za z bi oru WSTRZĄSY realizowane Jeet poprzez prz es unięcie w górę odpowiedniej części danych na dy skietce (rye. 5).
Dla pr zy pad kó w l, 2, 3, 5 zmiana za wa rt ośc i zbioru WS T RZ Ą SY kończona Jest ka żdorazowo aktu al iza cj ę list połęc zon yc h oraz ak t ual iz ac ję zbioru DATO WN IK dla ws z ys t k ic h dyskietek.
4.2. Organizacja zbior ów
Wp ł ^w na organi za cję i układ z b io r ów mi ał y następu ję ce czynniki:
1) rodzaj nośnika - dysk ie tk i elastyc zne (mała p o j e m n o ś ć ) ,
2) rodzaj stacji dyskowej - dwuszcze li no wa stacja dy sków elastycznych.
W systemie gro madzenia i ak tu ali za cj i danych o wst rz ę sa c h wykorz ys ty
wa ne sę naatęp uj ęc s zbiory:
1. Z bi ór danych o w s tr z ę sa c h WST. Z bi ó r ten może być za p is a n y na kil
ku dz iesięciu dyskietkach, z których każda może po mi eścić 68 25 rekordów danych. Logicznę organ iz acj ę rekordu w tym zbiorze p rz e dst aw io no w [l] .
System gromadzenia 1 selekcji danych o wstrząsach. 133
zaiesn. bJSTŁ2ĄSV
Rys. 5. Us uwania pojedynczego rekordu
Pierwszy rekord »a zna czenie specjalne i zapisane eę w nim: aktualna licz
ba rekor dó w na dyskietce, numer identyfl ku ję cy dys kietkę w zbiorze tzw.
ide nt yfikator oraz informacje zapewniajęca w sp ółp ra cę programów. Ostatnie sto rekordów Jest zarezerw owa ne dla wpro wa dza ni a "zapóźnionych danych"
(patrz 4.1 rys. 6).
IDEWTYPiycAlOB- DYS-yiEncl
Rys. 6. St ru ktu ra zbioru W S TR Z Ą S Y na dyskietkach
2. Zbiory robocze ROBI, ROB2. Zbiory te w yk o rzy st yw ane s ą przy w pro wa
dzaniu nowych danych. W zbiorze ROBI umieszc za ne sę nowe rekordy lub re
kordy z obszaru nakładania. W zbiorze R082 zapisywane sę rekordy z ROBI posortowane.
Zb io ry te znajduję się na tej easej dyskietce, poalsdaję J e dn ak owę wiel
kość oraz pozwą łaję na zapisania - w każdym z nich - 3413 re kordów (rys. 7).
3. Bufor pom oc ni czy BUFOR.
Znau du je się on na dy sk ietce systemowej i służy do prze pis yw ani a da
nych ze zbioru R0B 2 do zb ioru W S T R Z Ą S Y lub za zbioru WS T RZ Ą SY do ROBI.
Można w nim zapisać okpło 800 rekordów.
4.3. Przyjęta metoda sortowania
Oak ws po mn i a no wcześni ej, wyma ga ne Jest, oby z bi ór W S TR Z Ą SY był upo- rzędko wa ny w ed ług trzech kluczy: daty, nazwy kopalni oraz czasu wyatępie- nia wstrzęsu.
System gr omadzenia i se lekcji danych o w s t r z ą s a c h . .. 135
Rys. 7. Rozmiesz cz an ie zbior ów roboczych ROBI, ROB2 na dyskietce
Proces sortowania realizowany Jest w pamięci operacyjnej za pomocą ta
blicy o nazwie TBKEY. Poniżej opisano przyjętą strategię.
Pola kluczowe zajmuję:
- data - Jedno słowo maszynowe,
- kopalnia nazwa - Jadno słowo maszynowe, - czas - dwa słowa maszynowe.
Tak wię c sortowanie będzie realizowane w oparciu o cztery klucze fi
zyczne. S ort ow an iu podlegaję rekordy zapisane w zbiorze ROBI, więc ich m a
ksymalna liczba może wynieś ć 3413.
Sortowanie w pamięci operacyjnej polega na wc zytaniu do tablicy w a r t o ści kluczy oraz zapa mi ęta ni u w niej adresów rekordów. Po jej uporzędkowa- niu tworzony Jest w innym miejocu nośnika zewnę tr zne go - na podstawie ko
lejności rekordów w tablicy oraz zapamięta ny ch adre só w - nowy zbiór Już posortowany.
Tablica TB KEY musi mieć rozmiar 3413 x 5 słów, a więc zajmować około 17 Kałów pamięci operacyjnej. Przy całkowitej pojemności pamięci o p er a cyjnej wynoszącej 20 Ksłów, pozostaje zbyt mał o w o lne go miejsca na pr o gram sor tuj ąc y orez ni ez będną ilość procedur systemowych.
Bak w yn ika z powyższych uwag, należało zastoso wa ć inną strategię pro
cesu sortowania oraz inną postać tablicy TBKEY.
Tablica w w er s j i zmodyfikowanej ma rozmiar 3413 x 4 słów, gdzie ko lu m
ny od 1 do 3 zawierają wa r t o ś c i pól kluczowych, a kolumna 4 a dr es y rekor
dów.
Pole kluczowe “c z a s ” podziel on o zgodnie z pod zi ałe m fizycznym na polsi
"g od z i n a ” i "minuta i sekunda".
Proces sortowania odbywB się w we r sj i zmodyfikowanej w następujących etapach :
1) odczytanie ze zbioru ROBI do tablicy TBKEY pól k l u c z o w y c h : data, naz
wa kopalni, godzina oraz a dr es ów rekordów,
2) sortowanie tablicy TBKEY według: daty, nazwy kopalni i godziny, 3) wczy ta nie do tablicy T BKE Y pól kluczowych: godzina, minuta 1 sekun
da, na podstawie kolejności rekordów w tablicy TBKEY, adresów rekordów 1 zawarto śc i zb ioru ROBI,
4) sortowa nie tablicy TBK EY we dług "minuty i sekundy" w ramach kolej
nych "godzin",
5) przepisanie u p or z ądk ow an ego zbioru do R0B2 na podstawie zawartości tablicy TBKEY oraz zb ioru ROBI.
Alg or ytm sortowania oparty został na me todzie szybkiego sortowania - Q U I C K SORT - autorstwa Shells [2] .
4.4. Realizacja programowa wp ro wad za ni a danych 1 aktua li zac ji zbioru WSTRZĄ
SY
Na realizację programowę przedstawionej poprzed ni o koncepcji wprowa
dzania da nych do zbioru W S TR ZĄ SY wp ł yw mi ał y naatępujęce czynniki:
1) ograniczone pamięć operacyjna do 20 Ksłów, 2) ogr aniczona po jemność dy s k iet ki do 4 80 bloków.
Ostate cz nie przedsta wi ona koncepcja została zr ea li zow an a za pomocę czte
rech programów:
1. WPRWS T - prog ram wpr ow adz a nowe dane do zbior u ROBI wra z z ich pełnj kontrolę. Umożliwia on zap eł n ie n ie zbioru ROBI w kilku sean
sach.
2. S O RT - p r o g r a m sortuje rekordy zapisane w zbiorze ROBI według: daty watrzęsu, nazwy kopal ni orez czasu wye tę p le n i e watrzęsu. Zbiór uporz ęd kow an y za pi syw an y Jest w zbiorze R0B2.
3. CDNWST - program wp ro wa d za po sortowane rekordy ze zbioru R0B2 do zbio
ru WSTR ZĄS Y oraz ak tu al izu je listy połęczona i zbiór DATOWNIK.
4. WST RZ - prog ram realizuje na stępujęce funkcje:
— usuwa wybra ne rekordy ze zbior u WSTRZĄSY,
— wstawi a wybran e rekordy do zbioru WSTRZĄSY,
— ak tualizuje wybra ne rekordy zbioru WSTRZĄSY,
— zakłada i zeruje zb iory robocze i zbiór WSTRZĄSY.
System gromadzenia i selekcji danych o wstrząsach. 137
5. R EA LIZ ACJ A FUNKCJI SELEKCJI DANYCH 0 WST RZ ĄS ACH
5.1. Al go r y tm y pr ze szukiwania zbioru danych o ws trz ąs ac h wykorzys tu jąc a przyjętą metodę dostępu do zbioru
Realizacja poszczeg ól nyc h funkcji selekcji danych (badań) polega na analizie tych wstrząsów, których data wystąpi en ia n al eży do zadanego przez użytkownika interwału czasu.
W systemie przyjęto lndekeowo- se kw enc yj nę metodę dostępu do zbioru WSTRZĄSY (zbiór DATOWNIK). Zbiór ten up orządkowano według daty, nazwy ko
palni i czasu wystąpi en ia wstrząsu.
Dla w st r z ąs ó w o energii należącej do Jednego z czterech przedzi ał ów u- tworzono 4 listy połączone. Z tak przyjętej organizacji dostępu do zbioru WSTRZĄSY [l] wynik aj ą dwie me tody Jego przeszukiwania. Sę to:
1) ods zukiwanie rekordu według dat y i ewentualnie numeru kopalni, 2) przeszuk iw ani e zbioru dla określo ne go przedziału energii.
W pierwszej metodzie, dis danego dnia, ewentualnie dla danego numeru kopalni (określonego nazwą kopalni i zbiorem KOPALNIE) ustala się, w opar ciu o zbiór DATOWNIK, adres pierwszego rekordu spełniającego ten warune k
(adres rekordu rozumie się jako: numer dyskietki i numer rekordu na dys
kietce) w zbiorze WSTRZĄSY. Począwszy od wy zn acz on eg o rekordu - zbiór przegląda się sekwencyjnie.
Drugą metodę wykor zys tu je się, gdy przy analizie danych nar zucono w a runek na energię wstrząsu. W tym celu przyspiesza się przeszukiwanie zbi o
ru WSTRZĄSY, porusza jąc się wg list połączonych. Na leży pamiętać, że ta druga metoda skraca czas przeszukiwania zbioru, o ile zadany przez u ż yt kownika prz edział energii mi eści się w Jednym z ustalo nyc h przedziałów, dla których spo rządzono listy połączone.
5.2. Ople al gor yt mó w poszczegó ln yc h funkcji selekcji danych
Przedstawione ogólnie w pracy [l] funkcja selekcji danych (badania) w systemie TEKT ONI KA zr ea liz ow an o program ow o w postaci na stępujących odręb
nych procedur:
1) analiza liczby i energii ws t r ząs ów na określonej kopalni lub w s z y s t kich kopalniach,
2) analiza liczby w st r z ą s ó w w określonym obszarze (sferze) ,
3) analiza liczby 1 energii ws t rz ąs ów w określonym obszarze ( s f e r z e ) , 4) analiza liczb y w s tr zą só w w określonej odległo śc i od wyrobiska, 5) analiza liczby i energii w st r z ąs ó w w określonej odległości od w y r o biska ,
6) analiza l i czb y w s tr z ąs ó w w określonej odległości od zaburzenia tek
tonicznego ,
7) an al izy liczby i energii w st r ząs ów w określonej odległości od z ab u rzenia tektonicznego.
8) analiza liczby i energii w s tr z ą só w w funkcji odległości frontu ro
bót (wyrobiska) od zaburzenia tektonicznego przy zadany m za pomocą afery obszarze badania.
Badanie 1 polega na zliczaniu ws zy st k i ch wstrząsów, które wy st ąp ił y na określonej kopBlni w ok reś lo ny « interwale czasu z uw zględnieniem ich e- nergii.
Re alizuje się to przy w yk or zy s ta n i u pro ced ur y ustalającej adres pier
ws ze go rekordu w zbiorze W ST R ZĄ S Y d oty cz ąc ego danego dnia 1 określonej lub dowolnej kopalni.
Począwszy od wy zn ac z o ne g o rekordu zbiór WSTR ZĄS Y przegląda się według listy połączonej aż do wy krycia w kolejnym rekordzie:
1) w przypadku badania dla określonej kopalni - zm ia ny numeru kopalni, 2) w przypadku bBdanie dla w szy st ki ch kopalni - zmiany daty wyst ąpi e
nia wstrząsu.
Po wykr yci u ww. w ar un ku w yw oł uj ą się procedurę ustalającą adres pier
w sz ego rekordu dla kolejnego dnia 1 ewentua ln ie numeru kopalni, tak opi
sane postępowanie powtarzp elę aż do pr zekroczenia daty końca okresu.
Badania 2, 4, 6 mają podobny charakter. Celem ich Jest zliczanie wszyst
kich wstrząsów, jakie wy st ąpi ły w ok re ślo ny m za pomocą sfery obszarze w określonym Interwale czasu. Różnica do ty czy Jedynie położenia środka sfe
ry. I tak: w badaniu 2 w sp ół rz ę dn e środka sfery są dekla ro wan e przez u- żytkownika, w badaniu 4 środek afery leży w centrum wyr obi sk a danej ko
palni i "wę dr uj e ” wr az z wy ro biskiem, tzn. Jego położenie zmienia się z każdym dniem, natomiast w badaniu 6 środek sfery leży w centrum zaburze
nia tektonicznego.
Badania 3, 5, 7 stanowią rozszerzenie odpowi ed ni o badań 2, 4, 6 o do
datkowe sprawdzenie wa ru nk u na energię wstrząsu. Tak więc algorytm dla badań 2, 4, 6 Jest podobny. Naj pi erw ustala się numery wsz yst ki ch dyskie
tek zawierają cy ch dane o wst rzą sa ch w zadanym interwale czasu. Ustala się też adres pierwszego rekordu w zbiorze WSTR ZĄ SY dla daty początku badane
go okresu.
Poc zą wsz y od tego rekordu, zbiór W S TR Z ĄS Y przegląda się sekwencyjnie aż do przekrocz en ia dat y końca badanego okresu. Dla każdego rekordu spraw
dza się, czy epicentrum ws t rz ą su znajduje się we w nąt rz zadanej sfery.
W p rz ypadku dojścia do końca dyskietki, informuje się użytkownika o ko
nieczności założenia następnej o wcześniej ustalonym numerze.
Dla badań 3, 5, 7 realizuje się dod atk ow e spr awdzenie energii wstrząsu.
W tym celu korzysta się z list połączonych.
Badanie 8 polega na w yz na cz eni u zal eż no ści tabelarycznej pomiędzy ilo
ścią ws t rz ąsó w wewn ątr z sfery wok ół ws k a za n eg o wyr ob is ka a odległością tego wyr ob is ka od zaburzenia tektonicznego. Ws tę pną operacją Jest okreś
lenie dat y początku 1 końca badania, wyn ik aj ą c yc h z podanych przez użyt
kownika granic zn ych odległości wyr ob isk a od zaburzenia.
System g r omadzenia i selekcji danych o wstrząsach. 139
Następnie wyz nac za się dla tego interwału czasu numery wsz ys tk ich p o trzebnych dys kietek zbioru WSTRZ/^SY 1 adree pierwszego rekordu dla daty początku badania. Wre szc ie dla kolejnych dni (i od po wia da ją ceg o im poł o
żenia wyrobiska) zlicza się ws t r z ę e y we wn ę tr z sfery w o k ół wyrobiska, ba
dając ró wno cześnie wa r une k na rzucony na energię wstrzęsu. W tym celu ko
rzysta się z list połęczonych. Zli czanie kończy się po dojściu do końca badanego okresu. W y nik i wyprow ad za się w postaci tabeli zawierejęcej z li czone ilości w st r z ęs ó w dla kolejnych dni i od powiadajęce tym dniom odl eg łości w y ro bi ska od zaburzenia.
6. WY KOR Z Y ST A NI E S YS T EM U
P r eze nt ow any z es ta w pr og ram ów zwanych systemem gr omadzenia i selekcji danych TE K T ON I KA Jest s pe cja li zo wan ym syetemam dla potrz eb górnictwa.
Niemniej mec ha n iz m y i operacje tu stosowana sę typowe dla pr ze t w ar z a
nia danych różnego poc hodzenia i przeznaczenie.
LITERATURA
[1] Ko zielski S., Szk ar ad nlk Z.: System gromadzenia i selekcji danych o ws tr zęs ac h w y st ęp uj ący ch w kopalniach węgla kamiennego. Część I. S t r u k tura zb io rów danych. Do stęp do zbiorów. Ze s zy ty Naukowe Politechniki Śląskiej, Serie INFORMATYKA, z. 7.
[2] Wlrth N. : Al g o r y t m y + struktury danych ■ programy". WNT, Warszawa 1980.
[3] Date C.3. : Wp ro wa d z en i e do baz danych. WNT, Warszawa 1981.
[a] Marti n 0. : Computer Data-Base Organisation, Pr e n t l c e - H a l l , 1977.
Recenzent: Doc. dr heb. inZ. St anisław Cierpisz
Wpłynęło do Redakcji: 26.04. 19 84 r.
CHCIEMA CEOPA H CEJIEKIÎHH M H H H X O ÏOJHKAX RHP.TyiltirątfY b niAxiAX KAMEHHoro y r m
HaoiŁ II. ynoTpeduiej[i>Hue nporpamtu ckotsmu
P e s » u e
B azalie n p e A c z a B z e m paCoiae bosmozeooth CHCtemu cdopa a cejtexuHH Aatt- Hux o TonKsuc Buaryaaxapcc s maxiax îcaueHBoro yrxa. IIoKaaaHU bo3moxhocth one- panaft Ha $attxax. Ocodeiraoe SHHuaHHe odpaJtSHO Ba ycipoöoiBO 'aazora noipeÖH- texz c CHCieMofi.
DATA A C QU I S IT I ON A N D SE L E CT I ON S YS TEM C O NC ER NEO WI TH CRUMP S IN COAL-M IN ES
Part II, System utility programs
S u m m a r y
Utili ty capabilities of a 9yatem for data a cq uis it io n and selection system for coal mines crumps are presented in the paper.
A nenu of operations on data files and their per formance are descri
bed.
Particular atte nt io n has been paid to a dialog between a use r end the system.
